第2章 质谱法2精要.ppt

2.7软电离质谱解析的一般方法 1、 快原子轰击（fast atom bombardment ,FAB) 液体二次离子质谱 (liquid secondary ion spectrometery,LSIMS) 1）FAB利用重的原子：Xe或Ar，He，首先被电离，然后被电位加速，使之具有较大的动能。在原子枪（atom gun）内进行电荷交换反应： Ar+（高动能的）+Ar（热运动的）→ Ar（高动能的）+Ar + （热运动的） 2）低能量的离子被电场偏转引出，高动能的原子则对靶物进行轰击。 3）样品调在基质之中，常用的基质有甘油、硫代甘油、三乙醇胺、聚乙二醇等。 4）快原子轰击到靶上，其动能以各种方式消散，其中的有些能量导致样品的蒸发和解离。 高极性、难气化的有机化合物都可采用FAB法 2、大气压化学电离APCI (atmospheric pressure chemical ionization,) 大气压电离源，主要用作液相色谱一质谱联用，或者作高纯度气体中的微量杂质的测定。 一个小体积的电离盒通过一个直径25um微孔与质量分析器相连，样品（液相色谱的流出物）进入电离盒中，受63Ni的β辐射产生一系列分子一离子反应，使样品分子电离。 APCI源的特点是样品不需要经过汽化，液相色谱流出物不经过加热，这对于热不稳定和不挥发性物质的分析是极为有利的。 主要分析中等级性和弱极性的物质，样品分子生成[M+H]或[M-H]单电荷离子 大气压化学电离的机理-气态离子化 3、电喷雾电离 Electrospray ionization（ESI） ESI-MS是美国耶路大学Fenn教授和他的同事在80年代后期提出的。 电喷雾电离是一项产生大量多电荷离子的电离技术 它主要是通过少量样品与几个质子形成加合物而产生多电荷离子 可以用任何一对离子计算电荷状态和分子量， 大气压-电喷雾电离 电喷雾离子化机理 步骤 1 – 离子在溶液中的形成 步骤 2 – 气助雾化形成带电液滴 步骤 3 – 带电液滴的去溶剂化 步骤 3续-液滴的库仑裂变（Coulomb Fission of Droplets） 步骤 4 – 离子从溶液中解析 在电喷雾过程中缓冲盐对正离子形成的影响 在电喷雾过程中缓冲盐对负离子形成的影响 电喷雾电离的特点 相对于其它的离子化技术,电喷雾电离产生的离子内能最低，能量小于0.2eV，远远小于共价键键能，易得到(M+H)+、(M+Na)+、(M-H)-等准分子离子峰！ 图15 ESI多电荷离子峰簇示意图 电喷雾时，样品分子（分子量M）会与n个带电质点（质量为X）相结合，在ESI谱上，离子的“表观”质荷比为： 式中 m/z 为离子在ESI谱中出现的位置 n有一系列数值，任取相邻的两个峰即可求出样品分子量；现任取两峰n1（右）和n2（左），则有： n2=n1+1 对一个特定离子的电荷数是未知的，经过计算可得： n2=(M1-1)/(M1-M2), n2是最接近的整数 M=n1（m1–X） 用多电荷离子测蛋白质的分子量 蛋白质分子多电荷离子的质谱图 ESI一般用于四极杆质谱仪，谱图上的多电荷离子是多个质子络合的离子，络合的质子可多达100多个。 ESI-MS/MS或HPLC/ESI-MS联用可进行蛋白质序列分析，ES-MS在蛋白质构象分析、酶反应中间体等方面都有应用 4、 基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desorption-ionization，MALDI） 由德国科学家Karas和Hillenkamp所发现的 将微量蛋白质与过量小分子基体的混合溶液点加在样品的靶盘上,溶剂挥发后，蛋白质与基体在靶上形成共结晶。将靶盘装入质谱仪的离子源内,当脉冲激光照射到靶点上时,基体吸收了激光的能量跃迁到激发态,导致了蛋白质的电离和气化。 电离通常是基体上的质子转移到蛋白质分子上。然后由高电压将电离的蛋白质从离子源转送到质量分析器内。 MALDI源最常用的分析器是飞行时间分析器(TOF)。蛋白质离子在飞行管内的飞行速度与它的m/z-1/2成正比。因此m/z值很容易由蛋白质离子从离子源飞行到检测器的飞行时间计算出来 MALDI的优点： 1）使一些难于 电离的样品电离，且无明显的碎裂，得到完整的被分析物的分子的电离产物，特别是在生物大分子：肽类化合物、核酸等取得很大成功